Die
Erfindung betrifft eine Beschichtungseinrichtung zur Serienbeschichtung
von Werkstücken mit unterschiedlichen Farbtönen
sowie hierfür verwendbare Dosiervorrichtungen und Behälter.The
The invention relates to a coating device for serial coating
of workpieces with different colors
as well as usable dosing devices and containers.
Beispielsweise
handelt es sich hierbei um die Serienlackierung von Fahrzeugkarossen
und deren Teilen mit elektrostatischen oder sonstigen Zerstäubern
einschließlich Rotationszerstäubern, Luftzerstäubern
usw., die das Beschichtungsmaterial unter Verwendung einer automatisch
gesteuerten Dosiervorrichtung applizieren. Mit dem hier verwendeten Begriff
Dosiervorrichtung sind vorzugsweise volumetrisch dosierende Vorrichtungen
wie z. B. Zahnradpumpen oder Kolbendosierer gemeint, die so von
einem steuerbaren Motor angetrieben werden können, dass
während der Beschichtung die von dem Zerstäuber
applizierte Materialmenge (Momentandurchfluss) bedarfsabhängig,
etwa in Abhängigkeit von dem jeweiligen Werkstückbereich
und sonstigen Parametern geändert werden kann, wie z. B.
in EP 1 314 483 A2 oder DE 691 03 218 T2 erläutert
ist. Die volumetrische Dosierung erfolgt typisch durch Steuerung
der Drehzahl einer Zahnradpumpe oder der Kolbengeschwindigkeit eines
Kolbendosierers.For example, these are the series painting of vehicle bodies and their parts with electrostatic or other atomizers including Rotationszerstäubern, air atomizers, etc., which apply the coating material using an automatically controlled metering device. With the term dosing device used here are preferably volumetric dosing devices such. B. gear pumps or piston dispenser, which can be driven by a controllable motor so that during the coating applied by the atomizer amount of material (instantaneous flow) can be changed depending on the demand, for example, depending on the particular workpiece area and other parameters, such. In EP 1 314 483 A2 or DE 691 03 218 T2 is explained. The volumetric metering typically occurs by controlling the speed of a gear pump or the piston speed of a piston meter.
Zahnraddosierpumpen
werden in vielen Fällen wegen geringer Baugröße,
kontinuierlicher Lackförderung und Kostenvorteilen bevorzugt.gear pumps
are in many cases due to small size,
continuous paint promotion and cost advantages preferred.
Kolbendosierer
haben dagegen den Vorteil höherer Dosiergenauigkeit durch
Vermeidung des Schlupfs zwischen dem Zahnradpaar und dem Aufnahmegehäuse
von Zahnraddosierpumpen, und in elektrostatischen Lackiereinrichtungen,
in denen Hochspannungsisolation zwischen den Zerstäubern und
ihrem geerdeten Versorgungssystem erforderlich ist, lässt
sich mit dem diskontinuierlichen Lackförderbetrieb eines
Kolbendosierers auf einfache Weise die notwendige Potenzialtrennung
erreichen. Weitere Vorteile werden noch erläutert werden.Piston
on the other hand have the advantage of higher dosing accuracy
Avoiding the slip between the pair of gears and the receiving housing
gear metering pumps, and in electrostatic painting equipment,
in which high voltage insulation between the atomizers and
their grounded supply system is required
deals with the discontinuous paint delivery operation of a
Piston doser in a simple way the necessary electrical isolation
to reach. Further advantages will be explained later.
Wie
in EP 1 772 194 A2 beschrieben
ist, kann es ferner sinnvoll sein, dem Kolbendosierer einer elektrostatischen
Lackiereinrichtung einen als Lackzwischenspeicher dienenden Behälter
vorzuschalten, der zur Reduzierung der erforderlichen Farbwechselzeiten
bei einem Farbwechsel schon mit der neuen Farbe befüllt
wird, während noch mit der bisherigen Farbe aus dem Kolbendosierer
lackiert wird. Diesen Speicherbehälter kann man auch als Bestandteil
einer Dosiervorrichtung im Sinne der Erfindung definieren. Zum Entleeren
des Speicherbehälters kann dieser ebenfalls einen Kolben
im Zylinder enthalten.As in EP 1 772 194 A2 is described, it may also be useful to precede the Kolbendosierer an electrostatic coating a serving as a lacquer buffer container, which is already filled to reduce the required color change times in a color change with the new color, while still painted with the previous color from the piston dispenser. This storage container can also be defined as part of a metering device in the sense of the invention. To empty the storage container, this may also contain a piston in the cylinder.
Statt
der volumetrischen Dosierung kann z. B. gemäß EP 1 287 900 A2 auch
ein Farbdruckregler oder gemäß EP 1 346 775 A1 das Hauptnadelventil des
Zerstäubers als Stellglied eines Regelkreises zur Steuerung
der Farbmenge bzw. Ausflussrate und somit als Dosiervorrichtung
dienen.Instead of the volumetric dosage z. B. according to EP 1 287 900 A2 also a color pressure regulator or according to EP 1 346 775 A1 serve the main needle valve of the atomizer as an actuator of a control circuit for controlling the amount of ink or effluent rate and thus as a metering device.
Es
ist bekannt, Dosiervorrichtungen in den Zerstäuber einzubauen,
z. B. aus EP 1 502
658 A1 , DE
101 15 463 A1 , DE
101 36 720 A1 oder DE 695 10 130 T2 .It is known to install metering devices in the atomizer, z. B. off EP 1 502 658 A1 . DE 101 15 463 A1 . DE 101 36 720 A1 or DE 695 10 130 T2 ,
Wenn
ein Zerstäuber Beschichtungsmaterial mit einer großen,
aber beispielsweise durch ein Ringleitungssystem begrenzten Anzahl
von Farbtönen applizieren soll und ein Farbwechsel in möglichst
kurzer Zeit erfolgen soll, werden üblicherweise als Farbwechsler
bezeichnete Farbwechselventilanordnungen in Blockbauweise (d. h.
als mechanische Einheit) eingesetzt, die die zahlreichen Farbeingänge über
einen Zentralkanal mit dem zu dem Zerstäubungsorgan führenden
Farbausgang verbinden. Aufgrund ihres üblichen modularen
Aufbaus sind sie problemlos an unterschiedlich viele wählbare
Farben anpassbar. Typische modulare Farbwechsler für Nasslack
sind beispielsweise aus DE 198
36 604 und DE
198 46 073 A1 bekannt, während ein prinzipiell ähnlicher Farbwechsler
für Pulverlack in der DE 601 03 281 T2 beschrieben ist. Mit dem
Spülen von Farbwechslern befasst sich beispielsweise die DE 199 51 956 A1 . Derartige
Farbwechsler sind typisch den bekannten Zahnrad- oder Kolbendosiervorrichtungen
oder ggf. dem erwähnten Lackspeicherbehälter vorgeschaltet.If an atomizer coating material with a large, but for example, by a loop system limited number of shades and apply a color change in the shortest possible time, usually referred to as a color changer color change valve assemblies in block design (ie as a mechanical unit) are used, the numerous color inputs on connect a central channel with the color output leading to the atomizer. Due to their usual modular design, they are easily adaptable to different numbers of selectable colors. Typical modular color changers for wet paint are for example off DE 198 36 604 and DE 198 46 073 A1 while a basically similar color changer for powder coating in the DE 601 03 281 T2 is described. The rinsing of color changers, for example, deals with the DE 199 51 956 A1 , Such color changer are typically upstream of the known gear or Kolbendosiervorrichtungen or possibly the mentioned paint storage container.
Wenn
nur wenige Farben benötigt werden, besteht auch die Möglichkeit,
einen Farbwechsler mit einer ihm nachgeschalteten Dosiervorrichtung
in den Zerstäuber einzubauen ( EP 1 502 658 A1 ), um den bei
einem Farbwechsel zu spülenden Weg vom Farbwechsler zu
dem Applikationsorgan wie z. B. dem Glockenteller eines Rotationszerstäubers
zu verkürzen. Hierfür hat man sich bemüht,
besonderes platzsparende Farbwechsler zu konstruieren ( EP 1 502 659 B1 ), was besonders
dann wichtig ist, wenn Farbwechsler in Zweifach-Bauweise erforderlich
sind, die bekanntlich gemeinsame Farbversorgungsleitungen haben
und mit dem Applikationsorgan über getrennte Farbstrecken
verbunden sind. Nachteilig ist bei derartigen Systemen die geringe,
durch den Platzbedarf des Farbwechslers und der in den Zerstäuber
führenden Farbleitungen eingeschränkte Anzahl
wählbarer Farbtöne. Statt über einen
der üblichen Farbwechsler, also einen modularen Farbwechselblock
mit einem den Farben gemeinsamen Ausgangskanal, kann man auch die
Farben z. B. von Ringleitungen durch je einen in den Zerstäuber
führenden Farbschlauch direkt über in dem Zerstäuber
befindliche Farb ventile dem Applikationsorgan zuführen,
wobei für jede dieser Farben eine eigene Dosiervorrichtung vorgesehen
sein kann und die Möglichkeit besteht, eine größere
Anzahl selten benötigter Farben (sogenannte Low-Runner) über
einen externen Farbwechsler anzuschließen, wie in der deutschen Patentanmeldung 10
2006 022 570.8 vom 15.05.2006 und in der Patentanmeldung PCT/EP2007/003874 vom 02.05.2007
beschrieben ist, deren gesamter Inhalt hiermit in die vorliegende
Beschreibung einbezogen wird. Die Anzahl der wählbaren
häufig benötigten Farben (High-Runner) wird aber
auch hier durch den verfügbaren Platz im Zerstäuber,
die Durchführung der Farbschläuche durch die Handachse
des Lackierroboters und bei Vorschaltung von Dosiervorrichtungen
durch den Platzbedarf für deren Anbau auf dem Roboter begrenzt.If only a few colors are required, it is also possible to install a color changer with a downstream metering device in the atomizer ( EP 1 502 658 A1 ) to be rinsed in a color change path from the color changer to the application organ such. B. shorten the bell cup of a rotary atomizer. For this one has endeavored to construct special space-saving color changer ( EP 1 502 659 B1 ), which is particularly important when color changer in two-way design are required, which are known to have common color supply lines and are connected to the application organ on separate color stretches. The disadvantage of such systems is the low, limited by the space requirements of the color changer and leading into the atomizer color lines number of selectable shades. Instead of one of the usual color changer, so a modular color change block with the colors common output channel, you can also use the colors z. B. of ring lines through each leading into the atomizer paint tube directly over the atomizer located in the color valves the application organ, with each of these colors its own metering device can be provided and the possibility exists, a larger number of rarely needed colors (so-called low Runner) via an external color changer to connect, as in the German patent application 10 2006 022 570.8 from 15.05.2006 and in the patent application PCT / EP2007 / 003874 of 02.05.2007, the entire contents of which are hereby incorporated into the present description. The number of selectable frequently required colors (high-runner) is also limited here by the space available in the atomizer, the implementation of the paint tubes by the hand axis of the painting robot and the upstream of dosing devices by the space required for their cultivation on the robot.
Den
Vorteil einer unbegrenzt großen Anzahl applizierbarer Farbtöne
bieten Sonderfarbversorgungssysteme, bei denen die Farben nicht
aus Ringleitungen kommen, sondern in einem Farbmischraum erzeugt
und über einen Farbwechsler zu dem Zerstäuber
geleitet werden. Diese Systeme sind allerdings relativ aufwändig
und haben im Vergleich mit Ringleitungssystemen höhere
Farbwechselverluste.The
Advantage of an unlimited number of applicable colors
offer special color supply systems where the colors are not
come from ring lines, but generated in a color mixing room
and a color changer to the atomizer
be directed. However, these systems are relatively expensive
and have higher compared to loop systems
Color change losses.
Wie
schon erwähnt wurde, sind Farbwechsler in Lackieranlagen
allgemein üblich, weil sie bekanntlich während
des Lackierbetriebs eine rasche Umstellung von einer Farbe zur anderen
ermöglichen. Sie haben aber den prinzipiellen Nachteil
unvermeidbarer Farbverluste beim Spülen des mehr oder weniger
großen Zentralkanals bei jedem Farbwechsel. Nach Optimierung
der Farbverluste in beispielsweise gemolchten Schläuchen,
Dosiervorrichtungen usw. stellt der Farbwechsler oft das Element der
Beschichtungsanlage mit dem größten Einzelverlust
dar. Der Farbwechselverlust ist umso größer, je größer
der Querschnitt des Zentralkanals gewählt wird, um größere
Farbmengen in kürzerer Zeit durch den Farbwechsler leiten
zu können, wie es aus verschiedenen Gründen erwünscht
sein kann (Sonderfarbversorgungen, Behältertechnik, höherer
Lackiermengen, kürzere Taktzeiten aufeinanderfolgender Werkstücke,
höhere Viskositäten usw.). Außerdem wachsen
die Farbwechselverluste mit der Anzahl der angeschlossenen Farben
und der sich hieraus ergebenden Länge des Zentralkanals,
so dass die Anzahl der Farbtöne oft unerwünscht
begrenzt werden muss.As
has already been mentioned are color changer in paint shops
common practice because they are known during
the paint shop a quick change from one color to another
enable. But they have the principal disadvantage
unavoidable loss of color when rinsing more or less
large central ducts with each color change. After optimization
the color losses in, for example, hoses,
Dosing devices, etc., the color changer often the element of
Coating plant with the largest single loss
The color change loss is greater, the larger
the cross section of the central channel is chosen to larger
Guide color amounts through the color changer in less time
to be able to, as desired for various reasons
can be (special color supplies, container technology, higher
Painting quantities, shorter cycle times of successive workpieces,
higher viscosities, etc.). In addition, grow
the color change losses with the number of connected colors
and the resulting length of the central channel,
so the number of shades is often undesirable
must be limited.
Um
die Farbwechselverluste in den üblichen Farbwechslern zu
vermeiden, wurden nach dem Andock-Prinzip arbeitende Farbwechselsysteme
entwickelt, bei denen die für die verschiedenen Farbtöne vorgesehenen
Farbleitungen mit mechanisch bewegbaren Ventilelementen an eine
zu dem Zerstäuber führende Leitung ankuppelbar
sind ( EP 1 245 295 A2 , DE 100 64 065 A1 oder DE 601 11 607 T2 ).
Mit diesen Farbschnittstellen lässt sich zwar gegenüber den üblichen
Farbwechslern eine Farbersparnis (von typisch etwa 10 ml bei jedem
Farbwechsel) erreichen, doch haben sie verschiedene praktische Nachteile
wie aufwändige Bewegungssteuerung zum Anfahren der Ankuppelpositionen,
hohen Wartungsbedarf, Spülen der Schnittstelle, Antrocknen
von Farbe an der Schnittstelle, Undichtigkeiten usw.In order to avoid the color change losses in the usual color changers, working color change systems were developed according to the docking principle, in which the provided for the different shades color lines with mechanically movable valve elements to a line leading to the atomizer can be coupled ( EP 1 245 295 A2 . DE 100 64 065 A1 or DE 601 11 607 T2 ). Although these color interfaces can be compared to the usual color changers achieve a color savings (typically about 10 ml with each color change), but they have several practical disadvantages such as complex motion control to start the Ankuppelpositionen, high maintenance requirements, flushing the interface, drying of paint on the Interface, leaks, etc.
Eine
relativ gute Lösung des Problems der Reduzierung von Farbverlusten
bei einem Farbwechsel wird durch den in der EP 1 502 657 A2 beschriebenen
Farbwechsler erreicht, dessen Zentralkanal in unabhängig
voneinander spülbare Abschnitte unterteilt ist, wobei an
den am Farbausgang gelegenen vorderen Abschnitt die oft benötigten
High-Runner-Farben, also die Farben mit hohem Verbrauchsvolumen
angeschlossen werden, während an den hinteren, dem Farbausgang
abgewandten Abschnitt seltener benötigte Farben (Low-Runner)
angeschlossen werden. Während der oft benötigte
vordere Abschnitt stets unabhängig von dem hinteren Abschnitt gespült
wird, kann der seltener benötigte Abschnitt gemeinsam mit
dem anderen Abschnitt gespült werden. Da bei einem Farbwechsel
nicht mehr wie bei konventionellen Farbwechslern stets der gesamte Zentralkanal
gespült wird, ergeben sich geringere Verluste an Lack und
Spülflüssigkeit. Aber auch diese noch verbleibenden
Farbwechselverluste sind insbesondere für oft benötigte
Farben unerwünscht.A relatively good solution to the problem of reducing color losses in a color change is the in the EP 1 502 657 A2 achieved color shifter described, the central channel is divided into independently rinsable sections, wherein the often required high-runner colors, ie the colors are connected with high consumption volume at the front end located at the color output, while rare at the rear, the color output facing away required colors (low-runner) are connected. While the often needed front section is always flushed independently of the rear section, the less frequently needed section can be flushed together with the other section. Since in a color change is no longer flushed as in conventional color changers always the entire central channel, resulting in lower losses of paint and rinsing liquid. But even these remaining color change losses are undesirable, especially for colors often required.
Nach
dem Ausgang von Farbwechslern ist üblicherweise ein Farbdruckregler
angeordnet, der für eine Vordruckregelung einer Dosierpumpe
sorgen oder, wie oben schon erwähnt wurde, als Stellglied zur
Farbmengenregelung dienen kann. Der Totraum dieses Farbdruckreglers
muss bei jedem Farbwechsel gespült werden.To
The output of color changers is usually a color pressure regulator
arranged, which for a form pressure control of a metering pump
take care or, as already mentioned above, as an actuator for
Color quantity control can serve. The dead space of this color pressure regulator
must be rinsed with every color change.
Ausgehend
von dem geschilderten Stand der Technik wie beispielsweise der EP 1 502 658 A1 besteht
eine Aufgabe der Erfindung darin, eine Beschichtungseinrichtung
bzw. dafür verwendbare Vorrichtungen für die Beschichtung
von Werkstücken insbesondere mit unterschiedlich häufig
benötigten Farbtönen anzugeben, die einen Farbwechsel
mit minimalen Farb-, Spülmittel- und Zeitverlusten ermöglichen.Based on the described prior art such as the EP 1 502 658 A1 It is an object of the invention to provide a coating device or devices which can be used for the coating of workpieces, in particular with color shades which are required with varying frequency, which enable a color change with minimal color, detergent and time losses.
Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst.These
The object is solved by the features of the claims.
Beispielsweise
in der Automobilindustrie beschränken sich derzeit bis
zu 70 oder 80 des Produktionsvolumens auf etwa 7 Farbtöne
oder weniger. Durch den direkten Anschluss dieser häufig
benötigten Farben an die automatisch gesteuerte Dosiervorrichtung
werden aber erfindungsgemäß die Farbwechselverluste
an Lack und Spülmittel bei dem entsprechend häufigen
Wechsel dieser High-Runner-Farben und zugleich die notwendigen Farbwechselzeiten
auf ein Minimum reduziert, ohne dass dadurch die Gesamtzahl wählbarer
Farbtöne einschließlich zahlreicher seltener benötigter
oder Low-Runner-Farben, bei denen Farbwechselverluste wegen der
seltener durchgeführten Farbwechsel weniger gravierend
sind, begrenzt werden muss. Wenn für die High-Runner-Farben,
also für die am häufigsten benötigten
Farben oder, gleichbedeutend, für die Farben mit dem größten
Produktionsvolumen kein typischer Farbwechsler mit einem bei jedem
Farbwechsel zu spülenden gemeinsamen Zentralkanal verwendet
wird, entfallen auch dessen typische Farbwechselverluste an Material
und Zeit. Zudem werden auch die Farbwechselverluste eines gesonderten
typischen Farbwechslers für weniger häufig benötigte Farben
herabgesetzt, weil dessen Länge durch Wegfall der am häufigsten
benötigten Farben entsprechend verkürzt wird,
falls nicht statt dessen eine entsprechend größere
Anzahl wählbarer Farben angeschlossen werden soll.For example, in the automotive industry currently limited to about 70 or 80 of the production volume to about 7 shades or less. Due to the direct connection of these frequently required colors to the automatically controlled metering device, however, the color change losses of lacquer and dishwashing liquid are correspondingly reduced to a minimum in the correspondingly frequent change of these high-runner colors and at the same time the necessary color change times, without thereby reducing the total number of selectable color tones including many rare or low-runner colors that have color-change losses because of the less frequent color changes are less serious, must be limited. If no typical color changer with a common central channel to be flushed with each color change is used for the high-runner colors, ie for the most frequently required colors or, equally, for the colors with the largest production volume, its typical color-change losses of material and Time. In addition, the color change losses of a separate typical color changer for less frequently required colors are reduced because its length is shortened by eliminating the most commonly needed colors accordingly, if instead a correspondingly larger number of selectable colors should be connected.
Am
Geringsten sind die Farbwechselverluste der High-Runner-Farben,
wenn sowohl die Dosiervorrichtung als auch die für diese
Farben erforderlichen Farbleitungen im Zerstäuber untergebracht werden.At the
Least are the color-change losses of high-runner colors,
if both the metering device and the for this
Colors required paint lines are housed in the atomizer.
Bei
direktem Anschluss aller Farbleitungen an je einen Eingang der Dosiervorrichtung
muss bei einem Farbwechsel nur noch der den Farben gemeinsame kurze
Weg von der Dosiervorrichtung zu dem Applikationsorgan wie z. B.
dem Glockenteller eines Rotationszerstäubers gespült
werden. Vorzugsweise sind hierbei die zugehörigen, durch
externe Signale zur Farbwahl gesteuerten Farbventile unmittelbar
an die Dosiervorrichtung angebaut oder in diese eingebaut, doch
könnten die Farbventile auch in der an sich bekannten Weise
( EP 1502658 A1 )
einen der Dosiervorrichtung vorgeschalteten typischen Farbwechsler
mit einem zentralen den Farben gemeinsamen Ausgangskanal bilden.In direct connection of all color lines to each input of the metering device in a color change only the colors common short way from the metering device to the application organ such. B. the bell cup of a rotary atomizer to be rinsed. Preferably, the associated, controlled by external signals for color selection color valves are directly attached to the metering or built into this, but the color valves could also in the known manner ( EP 1502658 A1 ) form a typical color changer upstream of the metering device with a central output channel common to the colors.
Im
Rahmen der Erfindung ist es ferner möglich, nur die Dosiervorrichtung
im Zerstäuber selbst anzuordnen, die Farbventile für
die High-Runner-Farben dagegen nur in dessen Nähe an den
Zerstäuber anzubauen, vorzugsweise zwischen dem Zerstäuber und
dem Handgelenk des den Zerstäuber bewegenden Lackierroboters
oder sonstigen programmgesteuerten Bewegungsautomaten. In diesem
Fall verläuft nur eine den Farben gemeinsame Ausgangsleitung
der Farbventile von diesen in die Dosiervorrichtung im Zerstäuber,
wobei die Farbventile auch in diesem Fall einen typischen Farbwechsler
bilden können. Ferner besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit,
nicht nur die Farbventile, sondern auch die Dosiervorrichtung außerhalb
des Zerstäubers an diesen anzubauen, vorzugsweise zwischen
dem Handgelenk und dem Zerstäuber, da auch in diesem Fall
die Farbwechselverluste noch relativ gering sind.in the
It is also possible under the invention, only the metering device
to arrange in the atomizer itself, the paint valves for
the high-runner colors, however, only in the vicinity of the
To grow atomizers, preferably between the atomizer and
the wrist of the sprayer moving the atomizer
or other programmable motion machine. In this
Case runs only one colors common output line
the paint valves of these into the metering device in the atomizer,
the color valves also in this case a typical color changer
can form. Furthermore, it is within the scope of the invention, the possibility
not only the paint valves, but also the metering device outside
of the atomizer to grow on these, preferably between
the wrist and the atomizer, as in this case
the color change losses are still relatively low.
In
anderen Fällen kann es dagegen zweckmäßiger
sein, die Dosiervorrichtung und/oder die Farbventile, ggf. in einem üblichen
Farbwechsler, zwar ebenfalls in der Nähe des Zerstäubers,
aber etwas weiter entfernt von ihm anzuordnen, beispielsweise in
oder an einem Arm eines den Zerstäuber bewegenden Beschichtungsroboters
oder sonstigen programmgesteuerten Bewegungsautomaten. Insbesondere
kann es zweckmäßig sein, gemäß der
erwähnten EP
1 772 194 A2 die aus einem Kolbendosierer mit vorgeschaltetem
Lackspeicherbehälter bestehende Dosiervorrichtung im Vorderarm
eines Lackierroboters unterzubringen.In other cases, it may be more convenient to arrange the metering device and / or the paint valves, possibly in a conventional color changer, although also in the vicinity of the atomizer, but a little further away from him, for example, in or on an arm of the atomizer moving Coating robot or other programmable motion machine. In particular, it may be appropriate, according to the mentioned EP 1 772 194 A2 to accommodate existing from a piston dispenser with upstream paint storage container metering device in the forearm of a painting robot.
Der
für ggf. viele, aber seltener benötigte Farbtöne
vorgesehene Farbwechsler wird dagegen stets gesondert und weiter
entfernt von dem Zerstäuber angeordnet, vorzugsweise in
oder an einem Arm des Beschichtungsroboters oder dergleichen. Die Verluste
bei einem Wechsel der Farben sind umso geringer, je näher
der Farbwechsler dem Zerstäuber ist, doch kann er wegen
seines Platzbedarfs und aus dynamischen und sonstigen praktischen
Gründen in der Regel nicht in oder an dem Zerstäuber
vor dem Handgelenk des Lackierroboters cd. dgl. angeordnet werden,
wie es in vielen Fällen für die High-Runner-Farbventile
möglich ist, sondern allenfalls in oder an dem das Handgelenk
tragenden vorderen Roboterarm, wenn nicht zu viele Farben angeschlossen werden.
Im Rahmen der Erfindung könnte dieser Farbwechsler aber
auch weiter von dem Zerstäuber entfernt sein, also im zweiten
Roboterarm oder mitfahrend (auf der sog. Achse 7) sogar außerhalb
des Lackierroboters. Farbverluste bei einem Farbwechsel lassen sich
beispielsweise in diesem Fall, aber auch für die hier beschriebene
High-Runner-Farbversorgung, durch dem Fachmann an sich bekannte
zusätzliche Maßnahmen wie insbesondere die Molchtechnik
in Verbindung mit Zurückdrücken der in der Leitung
verbliebenen Farben bis in das Versorgungssystem („Reflow")
und/oder nahezu restlosen Verbrauch der jeweils in der Leitung befindlichen
Farbe beim Applizieren („Pushout") vermeiden.Of the
for possibly many, but rarely needed shades
provided color changer, however, is always separate and on
arranged away from the atomizer, preferably in
or on an arm of the coating robot or the like. The losses
when changing colors, the closer you are, the closer you are
the color changer is the atomizer, but he can because of
its space requirements and from dynamic and other practical
Reasons usually not in or on the atomizer
in front of the wrist of the painting robot cd. Like. Are arranged,
as is often the case for the high-runner color valves
is possible, but at most in or on the wrist
carrying front robot arm, if not too many colors are connected.
Within the scope of the invention, however, this color changer could
also be further away from the atomizer, so in the second
Robot arm or moving (on the so-called axis 7) even outside
of the painting robot. Color losses during a color change can be
for example, in this case, but also for those described here
High-runner ink supply, known per se to the person skilled in the art
additional measures such as in particular pigging technology
in conjunction with pushing back in the pipe
remaining colors into the supply system ("reflow")
and / or almost complete consumption of each located in the line
Avoid color when applying ("pushout").
Der
Ausgang des gesonderten Farbwechslers für seltener benötigte
Farben ist vorzugsweise parallel zu den Farbleitungen der am häufigsten
benötigten High-Runner-Farben an einen eigenen zusätzlichen
Eingang der Dosiervorrichtung oder ggf. ihres Speicherbehälters
angeschlossen. Stattdessen kann der Ausgang dieses Farbwechslers
aber auch über eine parallel zu der Dosiervorrichtung der High-Runner-Farben
verlaufende Leitung und eine eigene Dosiervorrichtung, die sich
in dem Zerstäuber oder in weitgehend beliebiger Entfernung
außerhalb des Zerstäubers befinden kann, direkt
an den Zerstäuber angeschlossen sein, d. h. in der Regel
an dessen Hauptnadelventil.Of the
Output of the separate color changer for rarely needed
Colors are preferably the most common parallel to the color lines
needed high-runner colors to its own additional
Input of the metering device or possibly its storage container
connected. Instead, the output of this color changer
but also over a parallel to the metering device of the high-runner colors
running line and its own metering device, which
in the atomizer or in any distance
can be located outside the atomizer, directly
connected to the atomizer, d. H. usually
at the main needle valve.
Vorzugsweise
ist parallel zu dem gesonderten Farbwechsler für weniger
häufig benötigte Farbtöne ein damit übereinstimmender
weiterer Farbwechsler vorgesehen, der an Farbleitungen für
dieselben Farbtöne angeschlossen ist. Damit lassen sich
unerwünschte Zeitverluste beim Farbwechsel vermeiden, weil
während des Spülens des einen Farbwechslers und
seiner Ausgangsleitung und während der Vorbereitung für
die nächste Farbe (ggf. einschließlich Reflow)
der Zerstäuber aus dem jeweils anderen Farbwechsler versorgt
werden kann. Diese wechselweise Farbversorgung bezeichnet man üblicherweise
als A/B-Betrieb (vgl. z. B. EP
1314483 A ). Die beiden übereinstimmenden Versorgungszweige (A
und B) sind parallel zueinander an den Zerstäuber angeschlossen,
bei bevorzugten Ausführungsbeispielen der hier beschriebenen
Erfindung also an zwei Eingänge der Dosiervorrichtung (ggf.
ihres Speicherbehälters) oder andernfalls über
eine eigene Dosiervorrichtung an das Hauptnadelventil des Zerstäubers.
A/B-Betrieb ist aber auch für die erfindungsgemäße
High-Runner-Farbversorgung möglich, wofür dann
parallel zu der Anordnung aus der Dosiervorrichtung und den gesteuerten
Farbventilen der häufig benötigten Farbtöne
eine damit übereinstimmende weitere Anordnung aus einer
Dosiervorrichtung und gesteuerten Farbventilen vorgesehen ist, wobei
auch hier die Farbventile der beiden Anordnungen an Farbleitungen
für dieselben Farbtöne angeschlossen sind. Stattdessen
kann auch ein einziger, aber für Wechselbetrieb ausgebildeter
Kolbendosierer prinzipiell gemäß EP 1666158 A2 verwendet werden,
also ein von einem Motor angetriebener Kolbendosierer mit einem
Zylinder, dessen durch den Kolben getrennte Bereiche jeweils mehrere
gesteuerte Eingänge für die wählbaren
unterschiedlichen Farbtöne und jeweils einen mit dem Hauptnadel- oder
sonstigen Ausgangsventil des Zerstäubers verbundenen gesteuerten
Ausgang haben.Preferably, parallel to the separate color changer for less frequently required shades a so-matching further color changer is provided which on color lines for the same color tones is connected. This can avoid unwanted time losses during color change, because during the rinsing of a color changer and its output line and during the preparation for the next color (possibly including reflow) of the atomizer can be supplied from the other color changer. This alternating ink supply is usually referred to as A / B operation (cf. EP 1314483 A ). The two matching supply branches (A and B) are connected parallel to each other to the atomizer, in preferred embodiments of the invention described here thus to two inputs of the metering device (possibly its storage container) or otherwise via its own metering device to the main needle valve of the atomizer. A / B operation is also possible for the high-runner ink supply according to the invention, for which then parallel to the arrangement of the metering device and the controlled color valves frequently required color tones a matching further arrangement of a metering device and controlled color valves is provided Here, too, the color valves of the two arrangements are connected to color lines for the same shades. Instead, a single, but designed for alternating operation piston feeder in principle according to EP 1666158 A2 used, that is, a motor-driven piston dispenser with a cylinder whose separate areas through the piston each have a plurality of controlled inputs for the selectable different shades and one connected to the main needle or other output valve of the atomizer controlled output.
Der
oder (bei A/B-Betrieb) jeder Farbwechsler für seltener
als die z. B. 7 oder weniger High-Runner-Farben benötigten
Farben kann zweckmäßig mindestens zwei Leitungsabschnitte
enthalten, in die jeweils mehrere gesteuerte Farbventile für
Beschichtungsmaterialien mit wählbaren unterschiedlichen Farbtönen
münden, und von denen mindestens ein Leitungsabschnitt
unabhängig von mindestens einem anderen Leitungsabschnitt
spülbar ist, wobei die Leitungsabschnitte durch ein gesteuert
absperrbares Ventil miteinander und/oder mit einer Ausgangsleitung
des Farbwechslers verbunden sind. Derartige Farbwechsler sind an
sich aus der EP 1502657
A2 bekannt und ermöglichen zur Reduzierung der
Farbwechselverluste eine sinnvolle weitere Differenzierung zwischen
unterschiedlich häufig benötigten Farben, wobei
seltener benötigte Farben an den weiter vom Farbausgang
entfernten einen Leitungsabschnitt des Farbwechslers und die übrigen
Farben an dessen am Farbausgang gelegenen anderen Leitungsabschnitt
angeschlossen werden.The or (for A / B operation) any color changer for less than the z. B. 7 or fewer high-runner colors required colors may suitably contain at least two line sections, open into each of which several controlled color valves for coating materials with selectable different shades, and of which at least one line section is irrigated independently of at least one other line section, wherein the Line sections are connected by a controlled shut-off valve with each other and / or with an output line of the color changer. Such color changer are in itself from the EP 1502657 A2 Known and allow to reduce the color change losses meaningful further differentiation between different colors often required, with less frequently needed colors are connected to the further away from the color output one line section of the color changer and the other colors at its located at the color output other line section.
Wenn
zwei voneinander getrennte parallele Dosiervorrichtungen in dem
Zerstäuber oder in dessen Nähe vorgesehen sind,
können diese Dosiervorrichtungen auch gleichzeitig arbeiten,
um dem Applikationsorgan zwei aus getrennten Versorgungsleitungen
kommende Komponenten eines Beschichtungsmaterials wie namentlich
2K-Lacke zuführen.If
two separate parallel metering devices in the
Atomizers or are provided in the vicinity,
these dosing devices can also work simultaneously
around the application organ two from separate supply lines
upcoming components of a coating material such as by name
Feed 2-component paints.
Gemäß einem
besonderen bevorzugten Aspekt der Erfindung, der in manchen Fällen
auch ohne das oben beschriebene Merkmal eines entfernt von dem Zerstäuber
angeordneten Farbwechslers für seltener benötigte
Farben zweckmäßig und vorteilhaft sein kann, hat
die vorzugsweise in dem Zerstäuber oder in dessen Nähe
ein- oder angebaute Dosiervorrichtung einen Kolbendosierer mit einem
zur Änderung der Kolbengeschwindigkeit während
der Applikation automatisch steuerbaren Dosierantrieb, wofür eine
der hierfür aus dem Stand der Technik an sich bekannten
Konstruktionen verwendet werden kann. Der erfindungsgemäße
Kolbendosierer oder ggf. sein vorgeschalteter Speicherbehälter
hat aber im Gegensatz zu den bekannten Konstruktionen nicht nur
einen oder allenfalls (wie im Fall der erwähnten EP 1666158 ) zwei Eingänge,
sondern für jeden der wählbaren häufig
benötigten Farbtöne mindestens einen eigenen Eingang
und mindestens einen für die zuführbaren Farbmaterialien
gemeinsamen Ausgang. Neben den geringen Material- und Zeitverlusten
beim Farbwechsel hat ein Kolbendosierer beispielsweise gegenüber
Zahnraddosierpumpen und anderen Dosiersystemen besondere Vorteile
wie bessere Spülbarkeit mit geringerem Spülaufwand
sowie die Möglichkeit des Zurückdrückens
der Farben (Reflow) in das Versorgungssystem wie z. B. Ringleitungen
direkt über die Farbventile, ohne dass dafür ein
Farbwechsler und die Verbindungsstrecke zwischen dem Dosierer und
dem Farbwechsler befüllt werden müssen. Ein wesentlicher
anderer Vorteil des Kolbendosierers ist außerdem, dass
er keinen Farbdruckregler benötigt, etwa im Gegensatz zu
derzeit verfügbare Zahnraddosierpumpen, denen in der Regel
aus Gründen der Dosiergenauigkeit für jede angeschlossene
Farbleitung ein eigener Farbdruckregler vorgeschaltet werden müsste.
Der Kolbendosierer vermeidet die Nachteile von Druckreglern wie
Kosten, Farbverluste beim Farbwechsel, Platzbedarf und Gewichtsbelastung
der Roboterachsen.According to a particular preferred aspect of the invention, which in some cases may also be useful and advantageous without the above described feature of a less frequently used color changer remote from the nebulizer, the dosing device preferably installed or attached in the nebulizer or in its vicinity a piston dispenser with an automatically controllable for changing the piston speed during the application dosing drive, for which one of the known from the prior art constructions can be used. However, the piston dispenser according to the invention or possibly its upstream storage container has in contrast to the known constructions not only one or at most (as in the case of the mentioned EP 1666158 ) two inputs, but for each of the selectable frequently required shades at least one input and at least one common for the feedable color materials output. In addition to the low material and time losses during color change, a piston dispenser has particular advantages over gear metering pumps and other metering systems such as better flushability with less flushing effort and the possibility of pressing back the colors (reflow) in the supply system such. B. ring lines directly over the paint valves, without having to be filled for a color changer and the connection between the dispenser and the color changer. Another essential advantage of the piston dispenser is that it does not require a color pressure regulator, for example, in contrast to currently available gear metering pumps, which usually would have to be preceded by a separate color pressure regulator for reasons of metering accuracy for each connected color line. The piston dispenser avoids the disadvantages of pressure regulators such as costs, color losses during color change, space requirements and weight loading of the robot axes.
U.
a. zur Reduzierung der Farbwechselverluste sowie aus Platz- und
Konstruktionsgründen ist es besonders zweckmäßig,
wenn die durch Signale zur Farbwahl gesteuerten Farbventile der
High-Runner-Farbleitungen an die Dosiervorrichtung angebaut oder
konstruktiv in diese integriert sind. Im Fall eines Kolbendosierers
oder eines ihm vorgeschalteten Kolbenzylinders (worunter ein Behälter
mit beliebigem, auch nicht kreisförmigem Querschnitt zu
verstehen ist) kann also mindestens der auf der einen Seite des Kolbens
befindliche Raum des Kolbenzylinders eine Mehrzahl von Eingängen
für die Farbleitungen verschiedenfarbiger Beschichtungsmaterialien
haben, wobei die Eingänge vorzugsweise in den Zylinder eingebaute
oder an den Zylinder angebaute Ventile aufweisen, die von Signalen
zur Auswahl der dem Kolbendosierer zuführbaren Beschichtungsmaterialien
steuerbar sind. Ein derartiger Kolbendosierer kann mit oder ohne
vorgeschalteten Speicherbehälter auch für sich
und unabhängig von der hier im Übrigen beschriebenen
Beschichtungseinrichtung zweckmäßig und vorteilhaft
sein, also auch in beliebigen sonstigen Farbversorgungssystemen
einschließlich Systemen, in denen sich der Kolbendosierer nicht
in dem Zerstäuber oder in dessen Nähe befindet.
Entsprechendes gilt für den oben erwähnten doppelt
wirkenden Kolbendosierer gemäß der EP 1666158 A2 , bei dem die
für die verschiedenen wählbaren Farben vorgesehenen
Eingänge des einen Bereichs des Zylinders sich an oder
in dem einen Stirnende des Zylinders und die Eingänge des
anderen Bereichs sich an oder in dem entgegengesetzten Stirnende
des Zylinders befinden können.U. a. To reduce the color change losses as well as for space and construction reasons, it is particularly useful if the controlled by signals for color selection color valves of the high-runner color lines are attached to the metering or constructive integrated into this. In the case of a piston dispenser or an upstream piston cylinder (which is to be understood a container of any, not circular cross-section) so at least can be located on one side of the piston chamber of the piston cylinder have a plurality of inputs for the color lines of different colored coating materials, the inlets preferably having valves built into the cylinder or attached to the cylinder which are controllable by signals for selecting the coating materials to be fed to the piston feeder. Such a piston dispenser, with or without an upstream storage container, may also be useful and advantageous for itself and independently of the coating device described here, ie also in any other ink supply systems including systems in which the piston dispenser is not located in or in the atomizer. The same applies to the above-mentioned double-acting piston dispenser according to the EP 1666158 A2 in which the inputs of the one region of the cylinder intended for the different selectable colors can be on or in the one end of the cylinder and the inlets of the other region can be on or in the opposite front of the cylinder.
Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung, der ebenfalls für sich und
auch ohne die die Anordnung von Farbwechslern in oder mehr oder
weniger weit weg von dem Zerstäuber betreffenden Merkmal
zweckmäßig und vorteilhaft sein kann, können
die Farbwechselventile in eine Zahnraddosierpumpe an sich üblichen
Typs eingebaut sein oder an die Dosierpumpe angebaut sein.According to one
Another aspect of the invention, which also for itself and
even without the arrangement of color changers in or more or
less far away from the nebulizer-related feature
may be appropriate and advantageous
the color change valves in a gear metering pump per se usual
Be installed type or attached to the metering pump.
Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung, der ebenfalls für sich und
auch ohne andere der beschriebenen Merkmale zweckmäßig
und vorteilhaft sein kann, können statt der oben beschriebenen
Beispiele die Farbventile auch in oder an einen Behälter
einer Beschichtungsvorrichtung wie z. B. eines Be schichtungsroboters
ein- oder angebaut sein, der nicht zum Dosieren dient, sondern in
an sich bekannter Weise anderen Zwecken wie beispielsweise als Zwischen-
oder Vorratsbehälter.According to one
Another aspect of the invention, which also for itself and
even without other of the features described appropriate
and may be advantageous instead of those described above
Examples of the paint valves in or on a container
a coating device such. B. a loading stratification robot
be grown or grown, which is not used for dosing, but in
in a known manner for other purposes, such as interim
or storage container.
Die
Anzahl der an oder in eine Dosiervorrichtung oder einen Behälter
einer Beschichtungseinrichtung ein- oder angebauten Farbventile
für entsprechend viele Farbeingänge hängt
vom jeweiligen Einzelfall ab, beträgt in der Regel aber
mehr als zwei und vorzugsweise mehr als vier.The
Number of on or in a metering device or a container
a coating device on or attached color valves
for a corresponding number of color inputs depends
depending on the individual case, but is usually
more than two and preferably more than four.
Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert. Es
zeigen:embodiments
The invention will be explained with reference to the drawing. It
demonstrate:
1 ein
vereinfachtes Prinzipschema einer erfindungsgemäßen
Beschichtungseinrichtung; 1 a simplified schematic diagram of a coating device according to the invention;
2 eine
vereinfachte schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen
Kolbendosierers; 2 a simplified schematic representation of a piston dispenser according to the invention;
3 schematische
Darstellungen von drei verschiedenen Farbwechslern, die bei einer
erfindungsgemäßen Beschichtungseinrichtung verwendet
werden können; 3 schematic representations of three different color changer, which can be used in a coating device according to the invention;
4 ein
gegenüber 2 abgewandeltes Ausführungsbeispiel; 4 one opposite 2 modified embodiment;
5 ein
Ausführungsbeispiel mit einer Zahnraddosierpumpe; 5 an embodiment with a gear metering pump;
6 eine
zweckmäßige bauliche Realisierung der Dosiervorrichtung
gemäß 2; 6 an expedient structural realization of the metering according to 2 ;
7 einen
Radialschnitt durch die Endwand der Vorrichtung gemäß 6; 7 a radial section through the end wall of the device according to 6 ;
8 eine
zweckmäßige bauliche Realisierung der Dosiervorrichtung
gemäß 4; 8th an expedient structural realization of the metering according to 4 ;
9 die
Anordnung einer Dosiervorrichtung beispielsweise mit einem Behälter
gemäß 6 im Vorderarm eines Lackierroboters; 9 the arrangement of a metering device, for example, with a container according to 6 in the forearm of a painting robot;
10 eine
zweckmäßige bauliche Realisierung der Dosiervorrichtung
und ihrer Ventile gemäß 5; 10 an appropriate structural realization of the metering device and its valves according to 5 ;
11 den
Einbau von Farbventilen in den Umfang eines beliebigen Zwecken dienenden
Behälters einer Beschichtungseinrichtung; 11 the installation of paint valves in the scope of any purpose container of a coating device;
12 eine
Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach 11; 12 a modification of the embodiment according to 11 ;
13 eine
schematische Schnittansicht des Ausführungsbeispiels nach 12;
und 13 a schematic sectional view of the embodiment according to 12 ; and
14 eine
weitere Abwandlung der Ausführungsbeispiele nach 11 und 12. 14 a further modification of the embodiments according to 11 and 12 ,
Die
in 1 dargestellte Beschichtungseinrichtung enthält
eine Dosiervorrichtung 10, an deren Ausgang 11 das übliche
Hauptnadelventil od. dgl. eines (nicht dargestellten) Zerstäubers
für Farbmaterial wie z. B. eines elektrostatischen Rotationszerstäubers
oder Luftzerstäubers angeschlossen ist. Der Ausgang 11 ist
mehreren, bei dem dargestellten Beispiel sechs Farbeingängen
der Dosiervorrichtung 11 gemeinsam, die jeweils ein zur
Farbwahl automatisch vom übergeordneten Steuerprogramm
gesteuertes Farbventil FV1, FV2 usw. bis FV6 aufweisen. Die Dosiervorrichtung 10 kann
an sich beliebiger Art sein, also einem der für Beschichtungsanlagen
an sich bekannten Dosiersysteme einschließlich Kolbendosierern
und Zahnraddosierpumpen oder mit Farbdruck- und Farbmengenregelung
arbeitenden Systemen usw. entsprechen. Volumetrisch dosierende Vorrichtungen
und insbesondere Kolbendosierer sind aber bei der Erfindung bevorzugt.In the 1 illustrated coating device includes a metering device 10 , at the exit 11 the usual main needle valve od. Like. A (not shown) atomizer for colorant such. B. an electrostatic rotary atomizer or air atomizer is connected. The exit 11 is several, in the illustrated example, six color inputs of the metering device 11 together, each having a color selection automatically controlled by the parent control program color valve FV1, FV2, etc. to FV6. The dosing device 10 can in itself be of any type, that is one of the coating systems known per se metering including Kolbendosierern and Zahnraddosierpumpen or with Farbdruck- and color quantity control systems, etc. Volumetric metering devices and in particular piston dispensers are preferred in the invention.
Bei
dem dargestellten Beispiel sind an die Farbventile FV2 bis FV6 der
Dosiervorrichtung 10 die Farbleitungen 13 für
die im Beschichtungsbetrieb am häufigsten benötigten
oder High-Runner-Farben (mit 2 bis 6 bezeichnet) angeschlossen,
die beispielsweise als Stichleitungen von den in Beschichtungsanlagen üblichen
Ringleitungen gespeist werden oder auch selbst als Ringleitung ausgebildet
sein können. Eines der Farbventile, hier FV1, ist dagegen über eine
Farbleitung 15 an den Ausgang eines externen Farbwechslers 12 angeschlossen
und dient zur Abtrennung des High-Runner-Farbwechselbereichs von dem
Low-Runner-Farbwechsler 12. Der Farbwechsler 12 kann
die eingangs erläuterte konventionelle modulare Blockbauweise
mit einem Zentralkanal haben, an den über die Farbventile
des Farbwechslers die Farbleitungen 14 für weniger
häufig benötigte oder Low-Runner-Farben angeschlossen
sind. Bevorzugte Ausführungsformen des Farbwechslers 12 werden
unten anhand von 3 beschrieben.In the illustrated example, the color valves FV2 to FV6 of the metering device 10 the color lines 13 for the most commonly used in coating operation or high-runner colors (labeled 2 to 6) connected, which are fed, for example, as spur lines of the usual in coating plants ring lines or even formed as a ring line. One of the paint valves, here FV1, is on the other hand a paint line 15 to the output of an external color changer 12 connected and serves to separate the high-runner color-changing range of the low-runner color changer 12 , The color changer 12 can have the above-described conventional modular block design with a central channel at the color valves of the color changer the color lines 14 for less frequently used or low-runner colors are connected. Preferred embodiments of the color changer 12 are below based on 3 described.
Wie
schon erläutert wurde, können sich die Dosiervorrichtung 10 und/oder
die Farbventile FV1 bis FV6 vorzugsweise in dem Zerstäuber
oder mit ihm bewegbar in dessen Nähe insbesondere zwischen
dem Zerstäuber und dem Handgelenk eines Lackierroboters
oder in dessen Vorderarm befinden. Wie ebenfalls schon erwähnt
wurde, sind die Farbventile vorzugsweise an die Dosiervorrichtung 10 (Kolbendosierer,
Speicherbehälter, Dosierpumpe oder ggf. die Messzelle oder
den Farbdruckregler an sich bekannter Dosiersysteme usw.) angebaut
oder in diese eingebaut. Der externe Farbwechsler 12 kann
sich dagegen an einem Ort befinden, der zwar in Hinblick auf Farbwechselverluste
dem Zerstäuber möglichst nahe sein soll, im Übrigen
aber weitgehend beliebig ist. Aus dynamischen und Platzgründen kann
beispielsweise ein Ort am oder im hinteren Roboterarm zweckmäßig
sein, wenn sich eine Anordnung weiter vorne nicht realisieren lässt.As already explained, the dosing device can 10 and / or the paint valves FV1 to FV6 are preferably located in the atomizer or movable with it in its vicinity, in particular between the atomizer and the wrist of a painting robot or in the forearm. As already mentioned, the paint valves are preferably connected to the metering device 10 (Plunger dispenser, storage tank, metering pump or possibly the measuring cell or the color pressure regulator per se known metering systems, etc.) grown or installed in this. The external color changer 12 On the other hand, it may be located in a location that is supposed to be as close as possible to the atomizer in terms of color change losses, but otherwise is largely arbitrary. For dynamic and space reasons, for example, a location on or in the rear robot arm may be expedient if an arrangement further down can not be realized.
Wenn
die Dosiervorrichtung durch einen Kolbendosierer oder eine volumetrisch
arbeitende Dosierpumpe z. B. mit einem elektrischen Antriebsmotor
gebildet ist, kann sich der Dosierantrieb außerhalb der
Dosierpumpe befinden (beispielsweise wie nach EP 1000667 B ). Insbesondere
kann der Dosierantrieb aber auch in den Kolbendosierer oder in die
Dosierpumpe eingebaut sein.If the metering device by a piston dispenser or a volumetric metering pump z. B. is formed with an electric drive motor, the metering can be outside the metering pump (for example, as after EP 1000667 B ). In particular, however, the metering drive can also be installed in the piston dispenser or in the metering pump.
Die
erfindungsgemäße Farbversorgung eignet sich für
beliebige Zerstäuber, insbesondere auch für elektrostatische
Zerstäuber, die das Beschichtungsmaterial bekanntlich auf
ein Hochspannungspotenzial beispielsweise in der Größenordnung
von 100 kV aufladen. In diesem Fall können in dem Zerstäuber
befindliche Sensoren und Aktoren einschließlich der Dosiervorrichtung
und ihres elektrischen Dosierantriebs im Betrieb auf dem Hochspannungspotenzial
des Zerstäubers liegen, ebenso wie ggf. ein anstelle der
sonst üblichen Druckluftturbine vorgesehener elektrischer
Antriebsmotor des Glockentellers, wenn es sich um einen Rotationszerstäuber
handelt. Wie im Einzelnen in der Patentanmeldung DE 10 2006 045 631.9 vom 27.09.2006
beschrieben ist, können der auf Hochspannungspo tenzial
liegende Dosierantrieb und ggf. der ebenfalls auf diesem Potenzial
liegende elektrische Glockentellermotor von einer wenigstens mit
seiner Sekundärspulenanordnung in dem Zerstäuber
befindlichen Trenntransformator mit elektrischer Leistung versorgt
werden. Der Trenntransformator bildet zwi schen seinen Primär-
und Sekundärkreisen eine Hochspannungsisolationsstrecke
und trennt damit die von ihm versorgten, in dem Zerstäuber
befindlichen Verbraucher einschließlich der beiden Motoren
galvanisch von der in dem Zerstäuber führenden
elektrischen Stromversorgungsleitung.The ink supply according to the invention is suitable for any atomizer, in particular for electrostatic atomizers, which charge the coating material known to a high voltage potential, for example in the order of 100 kV. In this case, located in the atomizer sensors and actuators including the metering device and its electrical metering drive in operation are at the high voltage potential of the atomizer, as well as possibly provided instead of the usual air turbine electric drive motor of the bell cup, if it is a rotary atomizer , As in detail in the patent application DE 10 2006 045 631.9 of September 27, 2006, the dosing drive located at high-voltage potential and possibly also the electric bell-type plate motor also lying at this potential can be supplied with electrical power by an isolating transformer located at least with its secondary coil arrangement in the atomizer. The isolating transformer forms between its primary and secondary circuits a high voltage insulation route and thus separates the supplied by him, located in the atomizer consumers including the two motors galvanically leading from the atomizer in the electrical power supply line.
Wie
ebenfalls in der genannten DE
10 2006 045 631.9 beschrieben ist, können auch
die Steuer- und Sensorsignale der Aktoren und Sensoren des Zerstäubers
potenzialfrei in den bzw. I aus dem Zerstäuber übertragen
werden, beispielsweise optisch oder über Funk. Hierbei
können insbesondere auch die den Dosierantrieb steuernden
externen Signale zusammen mit sonstigen Signalen über eine
gemeinsame Kabel- oder Funkstrecke usw. übertragen werden.As also mentioned in the DE 10 2006 045 631.9 also described, the control and sensor signals of the actuators and sensors of the atomizer can be transferred from the atomizer to the potential-free or I, for example optically or via radio. In this case, in particular, the external signals controlling the metering drive can also be transmitted together with other signals via a common cable or radio link, etc.
Gemäß einem
besonderen Merkmal, das auch unabhängig von der hier beschriebenen High-Runner-Farbversorgung
vorteilhaft und realisierbar ist, kann die Betätigung des üblichen
Hauptnadelventils oder eines sonstigen Ausgangs- oder Hauptventils
des Zerstäubers durch den am Ausgang (11) der
dem Hauptventil vorgeschalteten Dosiervorrichtung erzeugten Druck
gesteuert werden. Das Hauptventil wird also durch den Druck der
Dosiervorrichtung geöffnet, sobald und solange ein entsprechender
Druck vorhanden ist, und bei fehlendem Druck selbsttätig
ge schlossen. Das Funktionsprinzip entspricht hierbei dem eines
in Beschichtungsanlagen üblichen Farbdruckreglers, wie
er z. B. aus DÜRR/BEHR Technisches Handbuch, Einführung
in die Technik der PKW-Lackierung, 04/1999–28.04.1999,
Kap. 5.3.1 Farbdruckregler , oder aus EP 1 376 289 B1 bekannt
ist, deren vollständiger Inhalt hiermit in die Offenbarung
der vorliegenden Anmeldung einbezogen wird. Ein derartiger Farbdruckregler
(bei dem es sich nicht um einen „Regler" im Sinne eines
geschlossenen Regelkreises handeln muss) kann erfindungsgemäß prinzipiell
den Kolbenantrieb üblicher Hauptnadelventi le und dessen
externe Ansteuerung ersetzen, wobei das Ventil nicht durch Steuerluft
geöffnet wird, sondern durch den Farbdruck selbst. Demgemäß kann
das Hauptventil des Zerstäubers oder eines sonstigen Applikationsgeräts
vorzugsweise aus einem Nadelventil oder auch aus einem Kugel- oder
sonstigen Ventil für das Beschichtungsmaterial bestehen,
das durch Federkraft in der Schließstellung gehalten und
durch den entgegen der Federkraft wirkenden Druck des Beschichtungsmaterials
z. B. über eine Membran geöffnet wird, sobald
dieser Druck einen bestimmten Wert erreicht, der fest oder auch
veränderbar eingestellt werden kann. Bei dem hier betrachteten
Beispiel ist der Steuereingang des Hauptventils an den Ausgang der
beschriebenen Dosiervorrichtung angeschlossen. Durch diese (mittelbare)
Automatisierung der Hauptnadelsteuerung durch die Dosiervorrichtung
entfällt die sehr aufwändige Einstellung der Hauptnadelschaltung
konventioneller Zerstäuber, deren Hauptnadelventil bekanntlich
nur durch externe Signale der Programmsteuerung der Beschichtungsanlage
geöffnet und geschlossen wird (vgl. z. B. EP 1245291 B1 ).According to a special feature, which is also advantageous and realizable independently of the high-runner ink supply described here, the actuation of the usual main needle valve or of any other output or main valve of the atomizer by the at the output ( 11 ) the pressure generated upstream of the main valve metering device can be controlled. The main valve is thus opened by the pressure of the metering device, as soon as and as long as a corresponding pressure is present, and ge automatically closed in the absence of pressure. The operating principle corresponds to that of a conventional in coating systems color pressure regulator, as he z. B. off DÜRR / BEHR Technical Manual, Introduction to Passenger Car Painting Technology, 04 / 1999-28.04.1999, chap. 5.3.1 Color pressure regulator , or out EP 1 376 289 B1 is known, the entire contents of which are hereby incorporated into the disclosure of the present application. Such a color pressure regulator (which need not be a "regulator" in the sense of a closed loop) according to the invention can in principle replace the piston drive conventional Hauptnadelventi le and its external control, the valve is not opened by control air, but by the color printing itself Accordingly, the main valve of the atomizer or other application device may preferably consist of a needle valve or of a ball or other valve for the coating material held by spring force in the closed position and by acting against the spring force pressure of the coating material z. B. is opened via a membrane, as soon as this pressure reaches a certain value, which can be set fixed or changeable. In the example considered here, the control input of the main valve is connected to the output of the described metering device. By this (indirect) automation of the main needle control by the metering eliminates the very complex setting of the main needle circuit conventional atomizers whose main needle valve is known to be opened and closed only by external signals of the program control of the coating system (see, eg. EP 1245291 B1 ).
In 2 ist
schematisch ein Kolbendosierer 20 dargestellt, der im Wesentlichen
aus einem Zylinder 21, einem in dem Zylinder von der Kolbenstange 22 verschiebbaren
Kolben 23 sowie einem (nicht dargestellten) Dosierantrieb
besteht. Die Bauteile des Kolbendosierers 20 können
aus Hochspannungsgründen aus Isolierwerkstoff und zur Verbesserung der
Dosiergenauigkeit aus einem Keramikwerkstoff bestehen. Der Dosierantrieb
kann üblicherweise einen die Kolbenstange bewegenden elektrischen
Motor enthalten, der in an sich bekannter Weise so gesteuert wird,
dass durch Änderung der Kolbengeschwindigkeit während
des Beschichtungsvorgangs die momentane Menge des applizierten Beschichtungsmaterials
bedarfsabhängig geändert werden kann. Nach diesem
Prinzip arbeitende Kolbendosierer sind beispielsweise aus EP 1384885 B und WO 93/23173 bekannt.In 2 is schematically a piston dispenser 20 shown, which consists essentially of a cylinder 21 one in the cylinder from the piston rod 22 sliding piston 23 and a metering drive (not shown). The components of the piston dispenser 20 may consist of high voltage reasons of insulating material and to improve the dosing of a ceramic material. The dosing drive can usually contain an electric motor moving the piston rod, which is controlled in a manner known per se such that the instantaneous amount of the applied coating material can be changed as required by changing the piston speed during the coating process. For example, piston dispensers operating on this principle are off EP 1384885 B and WO 93/23173 known.
Erfindungsgemäß hat
der Kolbendosierer 20 jedoch mehrere, bei dem dargestellten
Beispiel fünf Farbeingänge E1 bis E5, die jeweils
ein Farbventil FV1' bis FV5' aufweisen und damit an je eine von
fünf Farbleitungen 13' für unterschiedliche
High-Runner-Farben angeschlossen sind. Ein zusätzlicher, ebenfalls
mit einem Ventil VV versehener Eingang E6 ist zum Einleiten eines
als Spülmittel dienenden Verdünners V und von
ebenfalls zur Reinigung es Zylinders 21 dienender Pulsluft
PL vorgesehen. Ferner hat der Zylinder 21 einen Ausgang
A mit einem Ausgangsventil VA, an das eine zu dem Hauptnadel- oder
Ausgangsventil des Zerstäubers führende Ausgangsleitung
des Kolbendosierers angeschlossen ist.According to the invention, the piston dispenser 20 however, several, in the illustrated example five color inputs E1 to E5, each having a color valve FV1 'to FV5' and thus to each one of five color lines 13 ' are connected for different high-runner colors. An additional, also provided with a valve VV input E6 is for introducing a detergent serving as a diluent V and also to clean it cylinder 21 serving pulse air PL provided. Furthermore, the cylinder has 21 an output A with an output valve VA, to which a leading to the main needle or outlet valve of the atomizer output line of the piston dispenser is connected.
Die
Farbventile FV sind vorzugsweise an den Zylinderboden 24 des
Kolbendosierers angebaut oder in diesen eingebaut, wie durch die
gestrichelte Linie 24' angedeutet ist. Dementsprechend
können auch das Spülventil VV und/oder das Ausgangsventil FA
an- oder eingebaut sein.The color valves FV are preferably on the cylinder bottom 24 attached to the piston dispenser or built into this, as shown by the dashed line 24 ' is indicated. Accordingly, the purge valve VV and / or the output valve FA can be attached or installed.
Wenn
der Kolbendosierer 20 der 2 als Dosiervorrichtung 10 der
anhand von 1 beschriebenen Einrichtung
verwendet wird, kann einer der Farbeingänge wie E1 bis
E5 des Kolbendosierers auch (statt an eine High-Runner-Farbleitung)
an die von einem externen Farbwechsler, also z. B. von dem Farbwechsler 12 in 1 kommende
Farbleitung für seltener benötigte Farbtöne
angeschlossen sein. Stattdessen könnte aber auch hier die
Ausgangsleitung eines externen Farbwechslers unter Umgehung des
Kolbendosierers 20 zu dem Ausgangsventil des Zerstäubers
führen.When the piston dispenser 20 of the 2 as dosing device 10 the basis of 1 described device is used, one of the color inputs such as E1 to E5 of the piston dispenser also (instead of a high-runner color line) to that of an external color changer, so z. B. from the color changer 12 in 1 coming color line for less frequently needed shades be connected. Instead, but could also be the output line of an external color changer, bypassing the piston meter 20 lead to the outlet valve of the atomizer.
Im
Rahmen der Erfindung kann es sich bei dem Element 20 in 2 auch
um einen dem eigentlichen Kolbendosierer vorgeschalteten Lackspeicherbehälter
beispielsweise gemäß EP 1 772 194 A2 handeln,
dessen Kolben in der Regel allerdings nicht von einem elektrischen
Motor angetrieben wird, sondern in der Befüllrichtung von
dem Beschichtungsmaterial und in der Entleerungsrichtung von einem Druckmedium
wie z. B. Druckluft.In the context of the invention may be in the element 20 in 2 also, for example, according to a paint storage container upstream of the actual piston dispenser EP 1 772 194 A2 act, the piston is usually not driven by an electric motor, but in the filling direction of the coating material and in the discharge direction of a pressure medium such. B. compressed air.
Bei
Weiterbildung des Kolbendosierers 20 für wechselweisen
Betrieb der durch den Kolben 23 getrennten Zylinderbereiche
gemäß EP
1666158 A2 könnte beispielsweise in dem zu dem
Zylinderboden 24 entgegengesetzten Zylinderboden des Kolbendosierers
eine den Eingängen E1 bis E6 und dem Ausgang A mit den
zugehörigen Ventilen entsprechende Anordnung vorgesehen
sein.In development of the piston dispenser 20 for alternate operation of the piston 23 separate cylinder areas according to EP 1666158 A2 could, for example, in the cylinder bottom 24 opposite cylinder bottom of the piston dispenser a the inputs E1 to E6 and the output A with the associated valves corresponding arrangement may be provided.
Der
bei den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung vorgesehene
externe Farbwechsler 12 (1) für
seltener benötigte Farben könnte die in 3 bei
(a) schematisch dargestellte bekannte Bauform haben, wie sie beispielsweise
aus DE 19836604 A1 , DE 19846073 A1 oder DE 19951951 A1 an
sich bekannt ist. Er besteht also im Wesentlichen aus Farbventilen
für bei dem dargestellten Beispiel vierundzwanzig verschiedene
Farben, Spülventilen für Pulsluft PL und Verdünner
V und einem Rückführventil RF, die an den Zentralkanal 30a des Farbwechslers
angeschlossen sind.The provided in the preferred embodiments of the invention external color changer 12 ( 1 ) for less needed colors could be the in 3 at (a) have shown schematically known design, as for example DE 19836604 A1 . DE 19846073 A1 or DE 19951951 A1 known per se. It consists essentially of color valves for in the illustrated example twenty-four different colors, purge valves for pulse air PL and thinner V and a recirculation valve RF, to the central channel 30a the color changer are connected.
Da
die an den externen Farbwechsler angeschlossenen Farben ihrerseits
unterschiedlich oft benötigt werden, kann es allerdings
zweckmäßiger sein, den externen Farbwechsler in
der aus der EP 1502657
A2 an sich bekannten Weise in unabhängig voneinander
spülbare Kanalabschnitte zu unterteilen. Der in 3 bei
(b) schematisch dargestellte Farbwechsler 12b entspricht
im Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel nach 2 der
genannten EP 1502657
A2 , deren gesamter Inhalt hiermit in die vorliegende Beschreibung
einbezogen wird. Die beiden Kanalabschnitte sind mit 30b1 und 30b2 bezeichnet und
durch das gesteuert absperrbare Ventil 16b in Reihe miteinander
verbunden. An die mit 1 bis 6 bezeichneten Farbventile des Abschnitts 30b1 sind
die häufiger benötigten Farben angeschlossen,
an die übrigen Farbventile des Abschnitts 30b2 dagegen die
seltener benötigten Farben. Dadurch ergeben sich in der
Praxis geringere Farbwechselverluste als bei dem Standardfarbwechsler
gemäß 3(a).Since the colors connected to the external color changer are in turn required differently often, however, it may be more appropriate to use the external color changer in the EP 1502657 A2 to divide into independently rinsable channel sections known per se. The in 3 at (b) schematically illustrated color changer 12b essentially corresponds to the embodiment according to 2 said EP 1502657 A2 the entire contents of which are hereby incorporated into the present description. The two channel sections are with 30b1 and 30b2 referred to and controlled by the lockable valve 16b connected in series. To the paint valves of the section labeled 1 to 6 30b1 The more commonly used colors are connected to the rest of the color valves in the section 30b2 on the other hand the less frequently needed colors. This results in practice lower color change losses than in the standard color changer according to 3 (a) ,
Der
in 3 bei (c) dargestellte Farbwechsler 12c,
der im Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel nach 3 oder 4 der EP 1502657 A2 entsprechen
kann, besteht aus den beiden parallelen Kanalabschnitten 30c1 und 30c2,
die den dargestellten jeweiligen Farb-, Spül- und Rückführungsventilen gemeinsam
sind und über je ein gesteuert absperrbares Ventil 16c1 bzw. 16c2 mit
der Ausgangsleitung des Farbwechslers verbunden sind. Dieser Farbwechsler
hat neben geringen Farbwechselverlusten besondere Vorteile wie relativ
geringen Platzbedarf und geringes Gewicht bzw. eine größere
Anzahl anschließbarer Farben bei gegebener Größe.The in 3 at (c) shown color changer 12c which essentially follows the embodiment 3 or 4 of the EP 1502657 A2 can correspond, consists of the two parallel channel sections 30c1 and 30c2 , which are common to the illustrated color, rinse and return valves and each have a controlled shut off valve 16c1 respectively. 16c2 are connected to the output line of the color changer. This color changer has in addition to small color change losses special advantages such as relatively small footprint and low weight or a larger number of connectable colors for a given size.
Wenn
an die beiden Kanalabschnitte 30c1 und 30c2 die
gleichen Farben angeschlossen werden, eignet sich der Farbwechsler
auch für A/B-Betrieb. Damit lässt sich eine stets
gleich kurze Farbwechselzeit für alle wählbaren
Farben erreichen.When connected to the two channel sections 30c1 and 30c2 the same colors are connected, the color changer is also suitable for A / B operation. This makes it possible to achieve a consistently short color change time for all selectable colors.
Bei
dem Ausführungsbeispiel nach 2 können
die Farbventile für die High-Runner-Farben nahezu bündig,
also farbverlustfrei an der Innenwand des Zylinders des Kolbendosierers
oder ggf. seines Zwischenspeicherbehälters platziert sein
(vgl. 7). 4 zeigt dagegen schematisch
ein gegenüber 2 etwas abgewandeltes Ausführungsbeispiel
der Erfindung, bei dem die an die High-Runner-Leitungen 43 angeschlossenen
Farbventile FV43 in einen ihnen gemeinsamen Kanal 41 münden,
der seinerseits in den Zylinder des Kolbendosierers oder ggf. seines
Zwischenspeicherbehälters 40 führt. An den
gemeinsamen Kanal 41 ist über ein die beiden Farbversorgungssysteme
für High-Runner- bzw. Low-Runner-Farben voneinander trennendes
Absperrventil V45 auch die Farbleitung 45 vom Ausgang des
externen Farbwechslers 42 für die Low-Runner-Farben
angeschlossen. Baulich kann die Farbleitung 45 ein integraler
Bestandteil des üblichen Zentralkanals des Farbwechslers 42 sein
und in den Kanal 41 übergehen oder diesen bilden
(vgl. 8). Der Farbwechsler 42 kann beispielsweise
die der Zeichnung zu entnehmende Anordnung aus den Farbventilen
F1 bis Fn für die n verschiedenen verfügbaren
Low-Runner-Farben, dem Rückführungsventil RF2,
den Spülventilen V1 und PL1 für Verdünner
bzw. Pulsluft sowie dem darstellungsgemäß zwischen
den Farbund Rückführungsventilen einerseits und
den Spülventilen andererseits angeordneten Absperrventil
SPVFW enthalten. Der Low-Runner-Farbwechsler kann auch einer der
Anordnungen nach 3 entsprechen. Mit pFW ist ein
den Druck des Beschichtungsmaterials in dem den verschiedenen Low-Runner-Farben
gemeinsamen Zentralkanal des Farbwechslers und somit der Farbleitung 45 messender
Farbdrucksensor zur Verbesserung der Prozesssicherheit. Der farbverlustreiche
Zentralkanal des Farbwechslers 42 muss lediglich bei Lackierung
mit einer der Low-Runner-Farben mit dieser Farbe gefüllt werden.
Bei Lackierung mit einer der High-Runner-Farben wird der Farbwechsler 42 mit
dem Absperrventil V45 abgetrennt.According to the embodiment 2 For example, the color valves for the high-runner colors can be placed almost flush, ie without loss of color, on the inner wall of the cylinder of the piston dispenser or, if appropriate, of its intermediate storage container (cf. 7 ). 4 shows a schematic opposite 2 slightly modified embodiment of the invention, in which the to the high-runner lines 43 connected color valves FV43 in a common channel 41 open, in turn, in the cylinder of the piston dispenser or possibly its intermediate storage container 40 leads. To the common channel 41 is via a the paint supply systems for high-runner or low-runner colors separating valve V45 also the color line 45 from the output of the external color changer 42 connected for the low-runner colors. Structurally, the color line 45 an integral part of the usual central channel of the color changer 42 his and into the canal 41 to pass over or form this (cf. 8th ). The color changer 42 For example, the arrangement to be taken from the paint valves F1 to Fn for the n different available low-runner colors, the recirculation valve RF2, purge valves V1 and PL1 for thinner or pulse air, and the one between the ink and recirculation valves on the one hand and the purge valves on the other hand arranged shut-off valve SPVFW included. The low-runner color changer can also follow one of the arrangements 3 correspond. With pFW is the pressure of the coating material in the common low-runner colors common channel of the color changer and thus the color line 45 measuring color pressure sensor to improve process reliability. The color loss-rich central channel of the color changer 42 only needs to be filled with this color when painting with one of the low-runner colors. When painting with one of the high-runner colors, the color changer becomes 42 separated with the shut-off valve V45.
In 5 ist
schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
bei dem die Dosiervorrichtung durch eine Zahnraddosierpumpe 50 gebildet
ist, die sich von konventionellen Dosierpumpen dadurch unterscheidet,
dass sie mehrere Eingänge hat, an die über jeweilige
Farbventile FV53 die Farbleitungen 53 für die
High-Runner-Farben und parallel hierzu über das Ventil
V55 die Farbleitung 55 vom Ausgang des gesonderten Farbwechslers 52 für die
Low-Runner-Farben ange schlossen sind. Die Farbventile FV53, mit
denen die Eingänge für die High-Runner-Farben
versehen sind, können vorzugsweise direkt nahezu farbverlustfrei
an den Dosierzahnrädern der Dosierpumpe 50 platziert
sein. Hier wie auch bei den anderen Ausführungsbeispielen
der Erfindung können die Farbventile vorzugsweise als Nadelventile
an sich üblicher Art ausgebildet sein. Das Absperrventil
V55 für die Low-Runner-Farben kann in den Eingang der Dosierpumpe 50 eingebaut
oder ihm vorgeschaltet sein. Der Farbwechsler 52 kann dem
nach 4 entsprechen oder auch einem der Farbwechsler
nach 3. Der Low-Runner-Farbwechsler gemäß 4 und 5 kann auch
für Ausführungsbeispiele gemäß 1 und 2 eingesetzt
werden.In 5 schematically an embodiment of the invention is shown, in which the metering device by a gear metering pump 50 is formed, which differs from conventional metering pumps in that it has several inputs, to the respective color valves FV53 the color lines 53 for the high-runner colors and parallel to this via the valve V55 the color line 55 from the exit of the separate color changer 52 for the low-runner colors are connected. The color valves FV53, with which the inputs for the High-Runner-colors are provided, can preferably directly directly without loss of color loss at the metering gear wheels of the metering pump 50 be placed. Here as well as in the other embodiments of the invention, the paint valves may preferably be designed as needle valves per se conventional type. The shut-off valve V55 for the low-runner colors can be installed in the input of the dosing pump 50 installed or upstream. The color changer 52 can do that 4 match or even one of the color changers after 3 , The low-runner color changer according to 4 and 5 can also for embodiments according to 1 and 2 be used.
In 6 ist
ein länglicher Lackbehälter 60 dargestellt,
bei dem es sich beispielsweise um den Speicherbehälter
der mehrfach erwähnten bekannten Dosiervorrichtung oder
stattdessen auch um einen Kolbendosierer gemäß 2 handeln
kann. Die beispielsweise vier oder fünf High-Runner-Ventile FV63
sind darstellungsgemäß parallel zur Behälterachse
nebeneinander in der Endwand 69 des Behälters 60 angeordnet,
eventuell neben einem weiteren Ventil VF65 für die Low-Runner-Farben.
Die durch diese Ventile gesteuerten zugehörigen Farbleitungen können
zweckmäßig durch über den Behälterumfang verteilte
radiale Farbanschlüsse (nicht dargestellt) angeschlossen
werden. Das zu der Low-Runner-Leitung (nicht dargestellt) gehörige
Absperrventil (V45 in 4) kann auch anders ausgebildet
sein als die Ventile FV63 und an anderer Stelle angeordnet sein. Der
Behälter 60 kann wenigstens teilweise kreiszylindrisch
oder mit einem anderen Querschnitt ausgebildet sein und einen verschiebbaren
Kolben enthalten.In 6 is an elongated paint container 60 represented, for example, to the storage container of the multiple-mentioned known metering device or instead also to a piston dispenser according to 2 can act. The example, four or five high-runner valves FV63 are shown in parallel to the container axis side by side in the end wall 69 of the container 60 arranged, possibly next to another valve VF65 for the low-runner colors. The associated color lines controlled by these valves may conveniently be connected by radial paint connections (not shown) distributed over the circumference of the container. The shut-off valve (V45 in.) Belonging to the low-runner line (not shown) 4 ) may also be designed differently than the valves FV63 and be arranged elsewhere. The container 60 may be at least partially circular cylindrical or formed with a different cross section and include a displaceable piston.
Wie
in 7 dargestellt ist, sind die High-Runner-Farbventile
FV63, die signalgesteuerte Nadelventileinheiten der dargestellten
an sich üblichen Bauart sein können, vorzugsweise
so mit ihren Nadeln 73 in die Endwand 76 (69 in 6)
eingesetzt, das die Nadelenden 78 bei geschlossenem Ventil
wenigstens annähernd in der Ebene der Innenseite 71 der
Endwand 76 liegen, also mit dieser Ebene fluchten. Bei 75 ist
der konische Ventilsitz des Farbventils FV63 erkennbar. Beispielsweise
in die Öffnung 77 kann einer der vom Umfang radial
in die Endwand 76 führenden Farbanschlüsse
für die durch die Farbventile FW63 geöffneten
oder geschlossenen High-Runner-Farbleitungen (13 in 1)
eingesetzt werden.As in 7 is shown, the high-runner color valves FV63, the signal-controlled needle valve units of the illustrated per se conventional design can be, preferably so with their needles 73 in the end wall 76 ( 69 in 6 ), which the needle ends 78 when closed Valve at least approximately in the plane of the inside 71 the end wall 76 lie, so aligned with this level. at 75 is the conical valve seat of the color valve FV63 recognizable. For example, in the opening 77 can be one of the radial extent in the end wall 76 leading paint connections for the high-runner color lines opened or closed by the FW63 paint valves ( 13 in 1 ) are used.
Statt
der in 6 und 7 dargestellten Ventilanordnung
ist auch ein radialer Ein- oder Anbau der Farbventile FV63 (Ventile
FV in 1 bzw. 2) möglich, beispielsweise ähnlich
wie bei einer der Ausführungsformen nach 8 bis 14.Instead of in 6 and 7 shown valve assembly is also a radial installation or mounting of the paint valves FV63 (valves FV in 1 respectively. 2 ) possible, for example, similar to one of the embodiments according to 8th to 14 ,
In
der Regel sollen die High-Runner-Farbventile bei den beschriebenen
Ausführungsbeispielen der Erfindung möglichst
klein sein, damit möglichst viele Ventile in dem zur Verfügung
stehenden begrenzten Bauraum untergebracht werden können. Entsprechendes
gilt für ein ein- oder angebautes Ventil für den
Anschluss von Low-Runner-Farben (z. B. Ventil FV1 in 1).
Die Farbventile des entfernten oder gesonderten Low-Runner-Farbwechslers können
dagegen größer gebaut sein. Die größere Baugröße
hat an sich den Vorteil, dass bei gegebenem Farbdruck die Durchflussöffnungen
größer und die Lackfließgeschwindigkeit
entsprechend kleiner sein können und deshalb eine geringere
Gefahr von Beschädigungen des Lackmaterials besteht.In general, the high-color runner valves in the described embodiments of the invention should be as small as possible so that as many valves as possible can be accommodated in the available limited space. The same applies to a built-in or attached valve for the connection of low-runner colors (eg valve FV1 in 1 ). The color valves of the remote or separate low-runner color changer, however, can be built larger. The larger size has the advantage that with a given color printing, the flow openings larger and the Lackfließgeschwindigkeit can be correspondingly smaller and therefore there is a lower risk of damage to the paint material.
Die
in 8 dargestellte Ventilanordnung ist für
ein Ausführungsbeispiel gemäß 4 geeignet, bei
dem die dargestellten fünf High-Runner-Farbventile FV83
radial um den Zentralkanal 85 des Low-Runnr-Farbwechslers
(42 in 4) verteilt sind und mit den
Enden 88 ihrer Ventilnadeln an den Umfang des Zentralkanals 85 angrenzen.
Die Farbventile FV83 können hier in einer ihren Nadelachsen
gemeinsamen radialen Ebene in den Umfang eines Wandelements 89 eingeschraubt
sein, das eine Endwand des erwähnten Behälters
bilden oder an die eigentliche Endwand angebaut sein kann. Zwischen den
Farbventilen FV83 sind darstellungsgemäß über den
Umfang des Wandelements 89 verteilt die zugehörigen
Farbanschlüsse 84 für die High-Runner-Farben
eingesetzt. Statt der dargestellten sternförmigen Ventilanordnung
sind auch beispielsweise von Farbwechslern bekannte andere Anordnungen
denkbar.In the 8th shown valve assembly is according to an embodiment according to 4 suitable in which the illustrated five high-runner color valves FV83 radially around the central channel 85 of the low-runnr color changer ( 42 in 4 ) are distributed and with the ends 88 their valve needles to the circumference of the central channel 85 adjoin. The paint valves FV83 can here in a radial plane common to their needle axes in the circumference of a wall element 89 be screwed, which form an end wall of the mentioned container or can be grown on the actual end wall. Between the paint valves FV83 are shown on the circumference of the wall element 89 distributes the associated color connections 84 used for the high-runner colors. Instead of the illustrated star-shaped valve arrangement, other arrangements known from color changers are also conceivable.
9 zeigt
eine zweckmäßige Anordnung eines Behälters 90 mit
einer die High-Runner-Ventile und zugehörige radiale Farbanschlüsse 97 enthaltenden
Endwand 69 bzw. 76 beispielsweise gemäß 7 und
mit dem vorgeschalteten Low-Runner-Farbwechsler 92 im Vorderarm 91 eines
Lackierroboters. Der Farbwechsler 92 hat die für
Farbwechsler in Beschichtungsanlagen an sich typische modulare Blockbauform
und ist konstruktiv in unmittelbarer Nähe an die Endwand 69 angebaut.
Eine sehr ähnliche Anordnung ist auch mit der Ausführungsform nach 8 möglich.
Die Anordnung des Behälters 90 neben einem Kolbendosierer
und sonstige Einzelheiten sind der Zeichnung zu entnehmen und können im Übrigen
dem in EP 1 772 194
A2 beschriebenen System entsprechen, so dass sich eine
genauere Beschreibung erübrigt. 9 shows a convenient arrangement of a container 90 with one of the high-runner valves and associated radial paint connections 97 containing end wall 69 respectively. 76 for example according to 7 and with the upstream low-runner color changer 92 in the forearm 91 a painting robot. The color changer 92 has the typical modular block design for color changers in coating systems and is structurally in close proximity to the end wall 69 grown. A very similar arrangement is also with the embodiment according to 8th possible. The arrangement of the container 90 In addition to a piston dispenser and other details are shown in the drawing and can otherwise the in EP 1 772 194 A2 described system, so that a more detailed description is unnecessary.
10 zeigt
eine Möglichkeit für die bauliche Anordnung der
High-Runner-Farbventile FW103 am Farbeingang 105 einer
Zahnrad-Dosierpumpe 100 entsprechend der schematischen
Darstellung in 5. Die beiden Dosierzahnräder 101 und
deren Antriebswelle 102 entsprechen üblichen Konstruktionen.
Der erfindungsgemäße Eingangsbereich der Dosierpumpe
ist dagegen nur unvollständig dargestellt. Als Farbventile
können ähnliche Nadelventileinheiten wie bei den
anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung eingebaut werden,
beispielsweise darstellungsgemäß radial in die
nicht dargestellte Stirnplatteneinheit der Dosierpumpe 100.
Auch die von den Farbventilen FW103 gesteuerten High-Runner-Farbleitungen
sind nicht dargestellt. Der Farbeingang 105 kann an den
erfindungsgemäß gesonderten Low-Runner-Farbwechsler über
ein Absperrventil V55 (5) angeschlossen sein, das durch
das Ventil V105 gebildet oder an anderer Stelle angeordnet sein
kann. Mit 106 ist der Farbausgang der Dosierpumpe 100 bezeichnet. 10 shows a possibility for the structural arrangement of the High-Runner color valves FW103 at the color input 105 a gear metering pump 100 according to the schematic representation in 5 , The two dosing gears 101 and its drive shaft 102 correspond to usual constructions. The input range of the metering pump according to the invention, however, is shown only incomplete. As color valves similar needle valve units as in the other embodiments of the invention can be installed, for example, as shown radially in the front plate unit, not shown, of the metering pump 100 , Also, the controlled by the color valves FW103 high-runner color lines are not shown. The color input 105 can be connected to the inventively separate low-runner color changer via a shut-off valve V55 ( 5 ), which may be formed by the valve V105 or disposed elsewhere. With 106 is the color output of the dosing pump 100 designated.
Wie
schon erwähnt wurde, kann der oben im Zusammenhang mit
Dosiervorrichtungen beschriebene Ein- oder Anbau von Farbventilen
unabhängig hiervon allgemeiner für beliebige sonstige
Behälter von Beschichtungseinrichtungen sinnvoll und vorteilhaft
sein. In 11 ist ein solcher Behälter 110 dargestellt,
der darstellungsgemäß zylindrisch sein oder eine
andere, vorzugsweise längliche Form mit einer Längsachse
haben kann. Um den Umfang des Behälters 110 sind
bei dem dargestellten Beispiel 18 automatisch signalgesteuerte Nadelventile
FV113 verteilt, deren Ventilnadeln 114 quer zu der Längsachse des
Behälters 110 in einer gemeinsamen Radialebene
liegen können. Beispielsweise können die Nadelventile
FV113 darstellungsgemäß radial in einen die beispielsweise
zylindrische Wand 111 des Behälters 110 umschließenden
Flansch 112 eingesetzt sein und diesen mit ihren Nadeln 114 durchsetzen.
Bei geschlossenem Ventil können die an dem Ventilsitz anliegenden
Enden 115 der Ventilnadeln bündig oder nahezu
bündig an die Innenfläche 116 der Behälterwand 111 angrenzen,
so dass ähnlich geringe Farbwechselverluste auftreten wie
beispielsweise bei den Ausführungsbeispielen nach 7, 8 und 10.
Die in den Behälter 110 führenden, von
den Farb ventilen FV113 gesteuerten Farbleitungen sind nicht dargestellt.As has already been mentioned, the incorporation or installation of color valves described above in connection with metering devices can independently of this be more appropriate and advantageous for any other containers of coating devices. In 11 is such a container 110 shown, which may be cylindrical as shown or may have another, preferably elongated shape with a longitudinal axis. Around the circumference of the container 110 In the example shown, 18 automatically signal-controlled needle valves FV113 are distributed, their valve needles 114 transverse to the longitudinal axis of the container 110 can lie in a common radial plane. For example, as shown, the needle valves FV113 may radially into a cylindrical wall, for example 111 of the container 110 enclosing flange 112 be used and this with their needles 114 push through. When the valve is closed, the ends resting against the valve seat can 115 the valve needles flush or almost flush to the inner surface 116 the container wall 111 adjacent, so that similar low color change losses occur as for example in the embodiments 7 . 8th and 10 , The in the container 110 leading color lines controlled by the FV113 color valves are not shown.
Bei
diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung muss kein gesonderter
Farbwechsler gemäß 1 bis 5 oder
ein Zentralkanal eines Farbwechslers wie 58 in 8 vorgesehen
sein, insbesondere wenn nicht mehr Farben benötigt werden
als die vorhandene Zahl von Farbventilen 113. Bei Bedarf
ist aber der Anschluss eines konventionellen Farbwechslers für
zusätzliche wählbare Farben möglich,
beispielsweise an eines der Farbventile FV113 oder an einen anderen
automatisch steuerbaren Eingang des Behälters 110.In this embodiment of the invention There is no need for a separate color changer in accordance with 1 to 5 or a central channel of a color changer such as 58 in 8th be provided, especially if no more colors are needed than the existing number of color valves 113 , If necessary, however, it is possible to connect a conventional color changer for additional selectable colors, for example to one of the color valves FV113 or to another automatically controllable input of the container 110 ,
Es
sind auch Beschichtungssysteme denkbar, bei denen die Farbeingänge
des beispielsweise auf einem Beschichtungsroboter angeordneten Behälters 110 in
an sich bekannter Weise mit Schnellkuppelventilen an entsprechende
stationäre Farbanschlüsse einer Lackierkabine
angedockt werden.Coating systems are also conceivable in which the color inputs of the container arranged, for example, on a coating robot 110 be docked in a conventional manner with Schnellkuppelventilen to corresponding stationary paint connections of a paint booth.
Das
Ausführungsbeispiel nach 12 unterscheidet
sich von dem nach 11 im Wesentlichen nur dadurch,
dass die Nadeln 124 der bei dem dargestellten Beispiel
12 Farbventile FV123 nicht in einer radialen Ebene liegen, sondern
gegen die zur Behälterachse senkrechte Radialebene geneigt
angeordnet sind, so dass sich die in 13 erkennbare schräge
Anordnung der Ventile FV123 ergibt. Auch hier befinden sich die
Ventilsitze und somit bei geschlossenem Ventil die Nadelenden in
unmittelbarer Nähe der Innenfläche 126 des
Behälters 120 mit dem Vorteil entsprechend minimierter
Farbverluste beim Farbwechsel.The embodiment according to 12 is different from that 11 essentially only in that the needles 124 in the example shown, 12 color valves FV123 are not located in a radial plane, but are arranged inclined relative to the radial plane perpendicular to the container axis, so that the in 13 recognizable oblique arrangement of valves FV123 results. Also here are the valve seats and thus with the valve closed, the needle ends in the immediate vicinity of the inner surface 126 of the container 120 with the advantage of correspondingly minimized color loss during color change.
Wenn
man zwei oder mehr Gruppen von ringartig um den Behälterumfang
verteilten Farbventilen gegeneinander längs der Behälterachse
versetzt oder beabstandet, wie in 14 darge stellt
ist, kann man eine entsprechend größere Anzahl – bei
dem dargestellten Beispiel 30 – von ventilgesteuerten Farbleitungen
für unterschiedliche wählbare Farben an den Behälter 140 anschließen.
Die dargestellten beiden Gruppen von Farbventilen FV143 bzw. FV143'
können wie in 12 und 13 schräg
angeordnet sein, zweckmäßig mit zueinander entgegengesetztem
Neigungswinkel bezüglich der Radialebene. Eine oder jede
Gruppe von Farbventilen kann aber auch wie in 11 in
einer gemeinsamen Radialebene senkrecht zur Behälterachse
angeordnet sein. Im Übrigen kann das Ausführungsbeispiel
nach 14 denen nach 12 und 13 entsprechen.By displacing or spacing two or more groups of color valves distributed annularly around the periphery of the container along the container axis, as in FIG 14 Darge presents, you can a correspondingly larger number - in the illustrated example 30 - of valve-controlled color lines for different selectable colors to the container 140 connect. The illustrated two groups of color valves FV143 and FV143 'can, as in 12 and 13 be arranged obliquely, expediently with mutually opposite inclination angle with respect to the radial plane. One or each group of color valves may also be as in 11 be arranged in a common radial plane perpendicular to the container axis. Incidentally, the embodiment according to 14 those after 12 and 13 correspond.
Zur
automatischen Steuerung der Farbventile der beschriebenen Ausführungsbeispiele
der Erfindung können an die Ventile in an sich bekannter
Weise beispielsweise elektrische oder pneumatische Signalleitungen
angeschlossen sein, die in den Zeichnungen nicht dargestellt sind.to
automatic control of the paint valves of the described embodiments
of the invention can be known to the valves in per se
For example, electrical or pneumatic signal lines
be connected, which are not shown in the drawings.
Generell
ist die Kombination jedes der in dieser Anmeldung beschriebenen
Merkmale mit einem oder mehreren anderen beschriebenen Merkmalen ohne
Beschränkung auf sonstige Merkmale möglich und
je nach Realisierungsfall vorteilhaft.As a general rule
is the combination of any of those described in this application
Features with one or more other features described without
Restriction to other features possible and
depending on the case of realization advantageous.
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- EP 1384885 B [0054] EP 1384885 B [0054]
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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- DÜRR/BEHR
Technisches Handbuch, Einführung in die Technik der PKW-Lackierung, 04/1999–28.04.1999,
Kap. 5.3.1 Farbdruckregler [0053] - DÜRR / BEHR Technical Manual, Introduction to the Technology of Passenger Car Painting, 04 / 1999-28.04.1999, chap. 5.3.1 Color pressure regulator [0053]